可視光応答新規光電子機能酸化物の共鳴ラマン散乱法による探索と化学合成

利用共振拉曼散射法寻找和化学合成可见光响应的新型光电功能氧化物

基本信息

批准号：
01F00266
负责人：
垣花眞人
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では可視光領域で励起波長を自由にかつ容易に可変できるという特徴を有するレーザーラマン分光法を用いて、可視光で応答し機能を発現する光触媒や可視光で光誘起構造変化を示す可視光応答型光電子機能酸化物の探索ならびにそれら酸化物の高機能化を自指した化学合成の手法を開発することを目的とする。本年度は可視光で作動する水分解光触媒の化学合成と実際の水分解光触媒活性のテストを併せて実施した。得られた研究成果は以下の通りである。(1)錯体重合法による層状ペロブスカイト酸化物RbLaNb_2O_7及びRbLaTa_2O_7の化学合成クエン酸とエチレングリコールとの間のポリエステル化反応を基礎とする錯体重合法を用いてRbLaNb_2O_7及びRbLaTa_2O_7の合成を試みた。五塩化ニオブ又は五塩化タンタルをメタノールに過酸化水素水と共に溶解させ、酸化ランタン及び炭酸ルビジウムのクエン酸・エチレングリコール溶液と混合させることにより均一な出発溶液を用意することに成功した。この溶液系を錯体重合化させることによって得られる高分子ゲルを700-800℃で熱処理することにより単相の目的サンプルを得ることに成功した。(2)イオン交換による(MCl)LaNb_2O_7の合成RbLaNb_2O_7のルビジウムサイトを様々な遷移金属の塩化物又は遷移金属でイオン交換させ、可視光領域に吸収端を持たせることに成功した。(3)イオン交換後の層状ペロブスカイト酸化物の水分解光触媒活性(CuCl)LaNb_2O_7は助触媒を担持せずとも水銀ランプ照射下において3.5マイクロモルの水素の発生を示した。またコバルトで交換されたサンプルは10.2マイクロモルと高い活性を示した。

该研究主题使用激光拉曼光谱法，其特征是能够自由，轻松地改变可见光区域中的激发波长，以开发一种搜索对可见光和表达功能响应的光催化剂的方法，以及为可见光的光电氧化函数而响应可见光的光电氧化物，这些功能表现出可视化的综合效果，以改善可见光的综合效果，并改善了可见的综合综合的方法，该方法是为了改善了化学的综合综合的方法。今年，我们结合了可见光的水分解光催化剂的化学合成，并测试了实际的水分解光催化剂活性。所获得的研究结果如下：（1）通过复杂聚合化的化学合成RBLANB_2O_7和RBLATA_2O_7的化学合成，使用基于复杂的聚合方法基于cit酸和Ethyl citir酸反应，将RBLANB_2O_7和RBLANB_2O_7和RBLATA_2O_7的合成尝试。将氯化硝基氯化物或坦塔尔五氯化物溶解在甲醇中，用过氧化氢溶解在甲醇中，并与氧化兰植物溶液和碳酸ub虫混合使用柠檬酸 - 乙烯甘油，从而实现均匀的起始溶液。通过通过该溶液系统在700-800°C的复杂聚合中对获得的聚合物凝胶的热处理，成功获得了单相靶样品。（2）离子交换（MCL）LANB_2O_7的合成RBLANB_2O_7的Rubidium位点与氯化物或各种过渡金属的过渡金属交换，并在可见光的光区成功实现了吸收边缘。（3）离子交换后分层的钙钛矿氧化物的水分解光催化活性（CUCL）LANB_2O_7显示，氢在汞灯照射下氢生成3.5微摩尔而不支持cocatalyst。钴交换的样品在10.2微摩尔时也显示出较高的活性。